[发明专利]基于智能终端控制的行走载物装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于智能终端控制的行走载物装置及方法，包括智能终端，用于发送控制指令；载物平台，用于搭载物品；四条腿，用于行走且支撑载物平台，每个腿包括髋关节和膝关节，在各髋关节和各膝关节上均设有舵机；超声波传感器，设置在载物平台的前边缘；传感器模块，由加速度计和陀螺仪组成，安装在载物平台的下方；单片机最小系统，该单片机最小系统分别与超声波传感器、传感器模块以及各舵机连接，基于超声波传感器及传感器模块所采集的数据对各舵机进行控制；单片机最小系统还与智能终端进行无线通信，接收智能终端所发出的控制指令，并基于该控制指令对各舵机进行控制。本发明具有稳定性强、速度快、行走距离长，并能够在复杂环境中行走。

主权项

一种基于智能终端控制的行走载物装置，包括：智能终端(3)，用于发送控制指令；载物平台(16)，用于搭载物品；四条腿，对称设置在载物平台(16)的左右两边，用于行走且支撑载物平台(16)，每个所述腿包括髋关节(14)和膝关节(15)，在各髋关节(14)和各膝关节(15)上均设有舵机(8)；超声波传感器(6)，该超声波传感器(6)设置在载物平台(16)的前边缘，用于探测前方障碍物；传感器模块(5)，由加速度计和陀螺仪组成，该传感器模块(5)安装在载物平台(16)的下方，用于检测载物平台(16)的倾斜角度值，该倾斜角度值T_ANGEL的计算公式如下：T_ANGEL＝(G_VALUE‑G_OFFSET)*Kgyro+∑D_VALUE*(1/T)；其中：G_VALUE为陀螺仪采集的值，G_OFFSET为陀螺仪的零偏值，Kgyro为陀螺仪的比例值，D_VALUE为加速度计所获得的倾斜角度，T为积分时间常数；单片机最小系统(9)，该单片机最小系统(9)分别与超声波传感器(6)、传感器模块(5)以及各舵机(8)连接，单片机最小系统(9)基于倾斜角度值T_ANGEL控制PWM波的占空比实现对各舵机转动角度的控制，从而控制髋关节(14)和膝关节(15)的摆动角度，使行走载物装置循环执行前进动作；当超声波传感器(6)探测到前方有障碍物时，单片机最小系统(9)控制行走载物装置执行右转或左转动作，绕过障碍物后再循环执行前进动作；单片机最小系统(9)还与智能终端(3)进行无线通信，单片机最小系统(9)基于智能终端(3)所发送的控制指令控制PWM波的占空比实现对各舵机输出轴旋转角度的控制，从而控制髋关节(14)和膝关节(15)的摆动角度，使行走载物装置完成该控制指令所对应的动作，该控制指令包括前进、后退、左转、右转、启动及停止动作；无线通信模块(4)，该无线通信模块(4)与单片机最小系统(9)连接，用于实现单片机最小系统(9)与智能终端(3)的无线通信；电源模块(1)，该电源模块(1)经5V稳压模块(2)稳压后为单片机最小系统(9)、无线通信模块(4)、超声波传感器(6)、传感器模块(5)供电，电源模块(1)还经6V稳压模块(7)稳压后为各舵机(8)供电。